截止閥是現(xiàn)代工業(yè)管道,水泵安裝中不可或缺的流體控制產(chǎn)品,是目前應(yīng)用廣泛的閥門類型之一。其衍生產(chǎn)品非常廣泛,包括截?cái)嘈?、調(diào)節(jié)型、節(jié)流型、針型和節(jié)流截止放空型等多種類型的閥門,既可快速截?cái)嘟橘|(zhì),也可對管路中的介質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)和節(jié)流。截止閥應(yīng)用中常見的內(nèi)漏情況進(jìn)行分析,并提出解決內(nèi)漏的措施。
一、手動裝置選用不當(dāng)造成的內(nèi)漏
1、內(nèi)漏原因分析
手輪或者齒輪箱選用不當(dāng),不能提供合適的密封力。
2、內(nèi)漏問題簡述
截止閥介質(zhì)流向由下而上時,截止閥密封需要克服介質(zhì)力、填料摩擦力,還要提供必須的介質(zhì)密封比壓。此種情況下截止閥需要提供較大的軸向力才能實(shí)現(xiàn)密封。在現(xiàn)場工人轉(zhuǎn)動手輪或齒輪箱手輪關(guān)閉閥門后,閥門卻關(guān)不嚴(yán),出現(xiàn)泄漏的現(xiàn)象,后借助杠桿工具再旋轉(zhuǎn)手輪后閥門可以密封。
3、閉門內(nèi)漏的改進(jìn)措施
小口徑手輪驅(qū)動閥門,可將常規(guī)手輪換裝為撞擊手輪,同樣直徑的手輪,撞擊手輪通過撞擊的動能可使手輪輪緣的力擴(kuò)大很多倍,從而提供更大的閥桿軸向密封力。手輪驅(qū)動升降桿截止閥可放置平面推力軸承(GB/T301—2015)、推力滾針軸承(GB/T4605—2003)和自潤滑滑動軸承,用以減小閥桿螺母與支架間的摩擦扭矩,增加傳動效率。大口徑齒輪箱閥門,可選用多級減速機(jī)構(gòu),通過增大齒輪箱傳動速比來提供更大的輸出扭矩,相應(yīng)的閥桿螺紋改用雙頭或三頭螺紋,增大螺紋導(dǎo)程,減小閥門起閉時間。
二、截止閥垂直安裝內(nèi)漏
1、內(nèi)漏原因分析
截止閥內(nèi)件結(jié)構(gòu)關(guān)系,閥桿上端由填料和上密封座約束,閥桿下端通過間隙配合的方式與閥瓣連接,閥瓣下端密封面與閥座密封面貼合形成密封。
截止閥垂直安裝示意,閥瓣密封錐面的軸線與閥座密封錐面軸線產(chǎn)生角度偏差,當(dāng)閥桿推動閥瓣壓向閥座時,密封面不能很好地自動找正密封,從而發(fā)生泄漏。
由上述可知,閥瓣的傾斜是導(dǎo)致閥門發(fā)生內(nèi)漏的主要因素,造成閥瓣傾斜過大的原因有兩點(diǎn),一是閥瓣和閥桿之間存在裝配間隙,由于重力作用閥瓣頭部會向下傾斜;二是閥桿水平放置時,變?yōu)閼冶哿?,由于重力作用閥桿產(chǎn)生向下傾斜的彎曲變形,從而更加加重了閥瓣的傾斜。
2、內(nèi)漏問題簡述
截止閥安裝方向一般分為兩種,一種為水平方向安裝,即閥門的閥桿呈豎直方向,閥門的通道軸線與水平面平行。另一種為垂直安裝方向,即閥門的閥桿與水平面平行,閥門通道軸線與水平面垂直。閥門的安裝方向是根據(jù)設(shè)計(jì)院對管線的設(shè)計(jì)而定,也就是說水平安裝和垂直安裝均是常見的安裝方式,并且是不可避免的。截止閥生產(chǎn)、裝配完成后,必須進(jìn)行密封性能試驗(yàn),試驗(yàn)合格后才能發(fā)貨。通常在試驗(yàn)時,閥門密封性能良好,但是當(dāng)閥門裝配到垂直管道后便會出現(xiàn)內(nèi)漏問題。
3、不同密封形式的內(nèi)漏情況
通常截止閥密封面形式分為平面密封和錐面密封兩種。通過工程應(yīng)用中的反饋情況,在截止閥垂直安裝的情況下,泄漏多發(fā)生在錐面密封類型截止閥,通常安裝后一次使用便會發(fā)生泄漏,而平面密封截止閥水平安裝和垂直安裝的使用壽命接近。
4、避免內(nèi)漏的改進(jìn)措施
對于小口徑鍛鋼截止閥(≤DN50),閥桿和閥瓣的連接方式由梯形頭配合連接,改為采用一體鍛造加工成形,此種方式消除了閥瓣與閥桿之間的活動間隙,從而減小閥瓣傾斜度,達(dá)到密封可靠的目的。
按照規(guī)定,閥瓣密封面可采用圓弧密封面設(shè)計(jì),其與閥座密封面的密封為線密封。假設(shè)截止閥垂直安裝后,閥瓣軸線與閥座密封錐面軸線有a°傾斜角,軸線偏差為L,在閥桿推動閥瓣靠攏閥座的過程中,閥瓣圓弧密封面首先會有一小部分先接觸閥座密封面,在閥桿的持續(xù)推動下,閥瓣圓弧密封面將有一個自動找正密封的趨勢,使閥瓣貼緊閥座密封面,保證密封的可靠。在設(shè)計(jì)≥DN300的截止閥時,可采用閥瓣導(dǎo)向設(shè)計(jì),采用導(dǎo)向可使閥瓣密封面軸線始終和閥座密封面軸線重合,避免出現(xiàn)密封不貼合的現(xiàn)象。
三、電動和氣動裝置定位不準(zhǔn)引發(fā)的內(nèi)漏
1、內(nèi)漏原因分析
驅(qū)動裝置的調(diào)試都是在常溫環(huán)境中。在實(shí)際工況中溫度的變化使閥門會產(chǎn)生一定的變形量,從而導(dǎo)致之前的限位位置不能保證密封的問題發(fā)生。
2、內(nèi)漏問題簡述
電動和氣動裝置都加裝有限位機(jī)構(gòu)。通常在調(diào)試裝置時,由技術(shù)人員通過經(jīng)驗(yàn)判斷來對閥門關(guān)閉位置進(jìn)行限位,限位后再進(jìn)行閥門密封打壓試驗(yàn),達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的密封性能即可,但是在實(shí)際工程應(yīng)用中,閥門還是經(jīng)常會出現(xiàn)內(nèi)漏的情況。
3、避免內(nèi)漏的改進(jìn)措施
可在現(xiàn)場對驅(qū)動裝置再次進(jìn)行調(diào)試,使用驅(qū)動裝置上的手動裝置關(guān)閉閥門,確保閥門不泄漏后,再設(shè)置新的限位點(diǎn)。在介質(zhì)溫度不太高的情況下,可將金屬密封閥門換為非金屬密封閥門,因非金屬密封材料在有微量變形的情況下還可以持續(xù)提供密封力。